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時(shí)間：2023-03-22 17:45:06
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一、引言
定向增發(fā)具有發(fā)行門檻較低、審批流程簡單、融資方式靈活的特點(diǎn)，被認(rèn)為是融資“pecking order”中僅次于公開增發(fā)的次優(yōu)選擇（Ferreira and Brooks，2007），已成為上市公司再融資的重要途徑，2010年至2012年滬深兩市定向增發(fā)融資額分別為3300億、3588億和3441億，后兩年融資規(guī)模均超過IPO。
定向增發(fā)在國內(nèi)股權(quán)融資市場占主導(dǎo)地位的原因，除了近年來的政策支持，重要的一點(diǎn)是其用途并不限于融資功能，實(shí)施定向增發(fā)主要基于三個(gè)動(dòng)因：首先是對大股東實(shí)施增發(fā)以收購資產(chǎn)，甚至是母公司整體上市；其次是引入新的戰(zhàn)略投資者，提高公司競爭力，或是實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略重組；第三則是為新的募投項(xiàng)目籌集所需的項(xiàng)目資金。
二、文獻(xiàn)綜述
總體來看，定向增發(fā)的相關(guān)研究主要集中于解釋發(fā)行中的折價(jià)現(xiàn)象和股價(jià)的市場效應(yīng)兩個(gè)方面，并由此延伸到大股東利益輸送、定增前后企業(yè)的績效變化、定向增發(fā)的投資價(jià)值、定向增發(fā)盈余管理等領(lǐng)域。研究的出發(fā)點(diǎn)主要是信息不對稱和問題。
（一）定向增發(fā)的基本現(xiàn)象
定向增發(fā)折價(jià)、短期市場效應(yīng)是定向增發(fā)現(xiàn)象研究的主要結(jié)果。
1、折價(jià)
實(shí)證研究結(jié)果表明，美國私募的折價(jià)率約為11.3%-20.14%，而臺灣地區(qū)的定向增發(fā)折價(jià)率約為20%。
2、短期公告效應(yīng)
對于折價(jià)發(fā)行的定向增發(fā)股票，市場上基本上持樂觀態(tài)度，而定向增發(fā)中的短期市場效應(yīng)（公告效應(yīng)），則并未發(fā)現(xiàn)一致的國際證據(jù)。Wruck（1989）最早研究發(fā)現(xiàn)，宣告日前后存在4.5%的異常收益，Hertzel and Smith（1993）發(fā)現(xiàn)1980-1987年間，NASDAQ106家定向增發(fā)公司的公告期超額收益為1.72%。一些學(xué)者對日本、挪威、美國、新加坡、瑞典等國上市公司的實(shí)證研究也得到了相似的結(jié)論。但是Chen et al.（2002），Anderson et al.（2006）的研究沒有發(fā)現(xiàn)顯著的正異常收益。
國內(nèi)方面，戴爽（2007）選取已實(shí)施定向增發(fā)的57家上市公司作為統(tǒng)計(jì)樣本，發(fā)現(xiàn)了11.8%的異常收益，章衛(wèi)東（2007）的研究也發(fā)現(xiàn)了類似規(guī)模的公告效應(yīng)，且面向控股股東及其關(guān)聯(lián)方的定向增發(fā)將獲得更高的累計(jì)超額收益。此后陸續(xù)也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)股改后定向增發(fā)存在正面宣告效應(yīng)。
3、長期市場效應(yīng)（公告效應(yīng)之謎）
與短期公告效應(yīng)相反，Hertzel et al.（2002）發(fā)現(xiàn)，市場對定向增發(fā)的長期反應(yīng)為負(fù)，三年持有期異常收益為-23.8%。Krishnamurthy et al.（2004）和Marciukaityte et al.（2005）也得出了類似的結(jié)論。這一問題被稱為“Puzzling announcement effect（公告效應(yīng)之謎）”。
公告效應(yīng)之謎在我國目前尚無定論。吳育輝等（2010）分析發(fā)現(xiàn)，增發(fā)后的6個(gè)月時(shí)間段，股票具有更高的累計(jì)超額收益率。章衛(wèi)東、李海川（2010）的研究表明，資產(chǎn)注入類型、注入資產(chǎn)與主營業(yè)務(wù)的相關(guān)性，將顯著影響到定向增發(fā)股票的長期收益率，而與短期市場表現(xiàn)無明顯關(guān)系。鄧路等（2011）發(fā)現(xiàn)中國上市公司定向增發(fā)前后5年業(yè)績顯著好于配比公司，定向增發(fā)后兩年內(nèi)總體上表現(xiàn)強(qiáng)勢特征，原因是投資者對定向增發(fā)的公告反應(yīng)不足。徐靜，余斌（2012）則發(fā)現(xiàn)了公告效應(yīng)之謎的現(xiàn)象，即短期內(nèi)定向增發(fā)股票市場反應(yīng)為正，而長期的市場反應(yīng)為負(fù)。
（二）定向增發(fā)的影響因素
對于定向增發(fā)的影響因素，一般可以分為兩類，一類是所有形式的新股發(fā)行都具備的一般性影響因素；另一類為定向增發(fā)的特有研究成果。
1、定向增發(fā)的一般影響因素
（1）價(jià)格壓力假說
Scholes（1972）指出，每只股票彼此之間不可完全替代，因此需求曲線應(yīng)該向下傾斜，任何股票的發(fā)行都會導(dǎo)致價(jià)格下跌。有大量文獻(xiàn)實(shí)證研究了股價(jià)和發(fā)行規(guī)模之間的關(guān)系，但是得到的結(jié)果并不明確。Loderer et al.（1991）對增發(fā)宣告異常收益與需求的價(jià)格彈性進(jìn)行了檢驗(yàn)，但是并未發(fā)現(xiàn)需求的價(jià)格彈性導(dǎo)致了負(fù)的異常收益。蓋銳、熊發(fā)禮（2010）指出再融資將會導(dǎo)致企業(yè)長期財(cái)務(wù)指標(biāo)下降，尤其是以包括定向增發(fā)在內(nèi)的股權(quán)再融資行為。
（2）投資機(jī)會假說
Miller and Rock（1985）指出公司的投資需求為定值，任何再融資行為都是對未來現(xiàn)金流預(yù)期下降的結(jié)果，從而構(gòu)成了公司未來收益的負(fù)面信號。Healy and Palepu（1990）認(rèn)為股票發(fā)行體現(xiàn)了預(yù)期未來收益的波動(dòng)性變大，經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)將出現(xiàn)上升，再融資行為是一個(gè)“壞消息”。賀薇（2011）也得出了類似結(jié)論。顧馨、李雙杰（2012）以2006-2009我國主板定向增發(fā)的上市公司為研究樣本，發(fā)現(xiàn)定向增發(fā)對股權(quán)結(jié)構(gòu)的改善有積極影響，70%左右的上市公司增發(fā)實(shí)施后業(yè)績指標(biāo)出現(xiàn)提升。
（3）財(cái)富轉(zhuǎn)移假說
股票發(fā)行伴隨著財(cái)富在股東與債權(quán)人之間的重新分配，Galai and Masulis（1976）；由于股權(quán)融資可以降低公司的債務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，超預(yù)期的股票發(fā)行會使得財(cái)富從股東向債權(quán)人轉(zhuǎn)移。因此，股票增發(fā)導(dǎo)致公司的D/E比例下降，同時(shí)出現(xiàn)負(fù)的異常收益，DeAngelo and Masulis（1980）。但是在韓國市場，Kang（1990）和Dhatt et al.（1996）發(fā)現(xiàn)配股前后伴隨著正異常收益，其根本原因是股權(quán)融資使企業(yè)出現(xiàn)財(cái)務(wù)困境的概率下降。
（4）流動(dòng)性假說
交易受限股票的折價(jià)均值達(dá)34%，Silber（1991）；Brennan and Subrahmanyam（1996）、Fiori（2000）等發(fā)現(xiàn)，股票的流動(dòng)性與收益率負(fù)相關(guān)?？紤]到定向增發(fā)股票往往存在限售條款，因此其應(yīng)當(dāng)存在發(fā)行折價(jià)，并具有正的異常收益。
2、定向增發(fā)的特有研究成果
（1）監(jiān)督效應(yīng)假說
Wruck（1989）的監(jiān)督效應(yīng)假說指出，定向增發(fā)會帶來股權(quán)集中度的提高或是產(chǎn)生新的大股東，隨著大股東利益與公司趨同，大股東可能憑借自身的影響力改善公司的資源分配，或者促使公司進(jìn)行有價(jià)值的兼并收購，那么公司價(jià)值將得到提升。值得注意的是，Hertzel and Smith（1993）以及Wu（2004）的實(shí)證結(jié)果并不支持監(jiān)管假設(shè)。
（2）管理層權(quán)力擴(kuò)張假說
Wruck（1989）還發(fā)現(xiàn)，如果定向增發(fā)導(dǎo)致管理層濫用權(quán)力，公司價(jià)值將會下降?；诖?，Barclay et al.（2007）提出管理層權(quán)力擴(kuò)張假說解釋定向增發(fā)，他們認(rèn)為管理層只會對不會影響其地位的友好投資者實(shí)施增發(fā)，因此定向增發(fā)對于非參與（不干涉公司管理）投資者來說是不利的，而折價(jià)現(xiàn)象正是對這種非參與的補(bǔ)償。
（3）大股東利益輸送假說
Cronqvist and Nilsson（2005）發(fā)現(xiàn)家族企業(yè)為不稀釋控制權(quán)，不愿意選擇配股和公開增發(fā)，Baek et al.（2006）通過對韓國企業(yè)集團(tuán)的研究，對此提供了證據(jù)證明。張鳴、郭思永（2009），何賢杰、朱（2009）的研究結(jié)果表明，大股東的機(jī)會主義行為是影響上市公司進(jìn)行定向增發(fā)的重要因素。李傳憲、何益闖（2012）指出大股東有更大的動(dòng)機(jī)和能力借助定向增發(fā)進(jìn)行隧道行為，而股權(quán)制衡機(jī)制在一定程度上會約束這一行為。鄧路等（2011）也未發(fā)現(xiàn)直接證據(jù)支持大股東將定向增發(fā)作為實(shí)現(xiàn)利益輸送的工具。從投資者保護(hù)，監(jiān)管大股東行為的角度，郭思永（2012）提出，良好的投資保護(hù)環(huán)境能夠抑制上市公司的財(cái)富轉(zhuǎn)移行為。
（4）信息不對稱假說
Hertzel and Smith（1993）的實(shí)證研究結(jié)果表明定向增發(fā)的折價(jià)程度與信息不對稱程度顯著正相關(guān)。他們認(rèn)為，在支付一定的搜尋信息成本前提下，投資者可以觀察到存在信息不對稱問題的企業(yè)的內(nèi)在價(jià)值，而定向增發(fā)的折價(jià)就是為了補(bǔ)償信息獲取成本。同時(shí)，定向增發(fā)本身也釋放了公司價(jià)值被低估的信號，投資者的認(rèn)購就是對公司價(jià)值的鑒證。因此，定向增發(fā)公告會帶來正的市場效應(yīng)。Lee（1997），Kahle（2000）的研究支持了公司會憑借信息優(yōu)勢在股價(jià)被高估時(shí)實(shí)施股權(quán)再融資的結(jié)論。Anderson et al.（2006）對新西蘭的研究發(fā)現(xiàn)，分析師關(guān)注較少的企業(yè)，認(rèn)購者對企業(yè)的價(jià)值挖掘付出了較高的成本，折價(jià)將作為他們投入信息成本的補(bǔ)償。
（5）市場時(shí)機(jī)
Huson et al.（2006）提出，定向增發(fā)的定價(jià)和數(shù)量受資本市場的狀況影響。當(dāng)股市市值上升時(shí)，定向增發(fā)數(shù)量也會增加；定向增發(fā)折價(jià)與市場收益正相關(guān)。耿建新等（2011）發(fā)現(xiàn)公司長期經(jīng)營業(yè)績與長期回報(bào)率會出現(xiàn)下滑，其原因不是市場對短期公告效應(yīng)過度反應(yīng)的修正，而是投資者對募投項(xiàng)目過度樂觀。盧闖，李志華（2011）研究發(fā)現(xiàn)市場錯(cuò)誤定價(jià)是投資者情緒和定向增發(fā)折價(jià)的中間變量，投資者越樂觀，定向增發(fā)折價(jià)越大。徐靜、余斌（2012）進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，無論是長期或是短期，市場低迷時(shí)定向增發(fā)的市場反應(yīng)較之牛市行情下的市場反應(yīng)更好。
三、總結(jié)
近年來，我國A股市場定向增發(fā)相關(guān)問題研究已經(jīng)日漸成熟，取得了大量的研究成果。但由于我國定向增發(fā)市場開展較晚，研究樣本的時(shí)間跨度相對有限，且市場環(huán)境、制度安排具有一定的獨(dú)特性，很多研究結(jié)果仍有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
首先，除了最簡單的融資目的外，國內(nèi)的定向增發(fā)還被廣泛應(yīng)用于如并購重組、整體上市等領(lǐng)域，《上市公司非公開發(fā)行股票實(shí)施細(xì)則》對以重大資產(chǎn)重組、引進(jìn)戰(zhàn)略投資為目的的發(fā)行和以籌集資金為目的的發(fā)行采取了不同的定價(jià)方式。然而由于定向增發(fā)一般以相對二級市場價(jià)格折價(jià)發(fā)行，定價(jià)水平較低，大股東通過定向增發(fā)謀取私人利益成為一個(gè)不容忽視的現(xiàn)象，如何進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)定向增發(fā)的定價(jià)機(jī)制，修正其缺陷已成為學(xué)界的一個(gè)重大議題。
其次，國內(nèi)發(fā)行周期長于國外的私募發(fā)行，一般來說，從董事會預(yù)案公告到定向增發(fā)完成需耗時(shí)半年到一年，更有甚者可以達(dá)到兩年以上。這其中主要包括董事會預(yù)案公告、股東大會審議通過，證監(jiān)會審核通過，發(fā)行批文頒布，承銷路演，股權(quán)登記。
最后，國內(nèi)定向增發(fā)還面臨著“九折規(guī)則”的約束，《管理辦法》在定價(jià)基準(zhǔn)日的規(guī)定上具有模糊性，公司可以自由選擇基準(zhǔn)日。目前A股市場上市公司定向增發(fā)定價(jià)基準(zhǔn)日普遍選取董事會預(yù)案公告日，其原因可能是以董事會預(yù)案公告日作為定價(jià)基準(zhǔn)日，方便董事會通過盈余管理等手段，對發(fā)行底價(jià)區(qū)間進(jìn)行控制。
概述：傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對地面交通影響較大。使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜。同時(shí)給市民工作、生活帶來許多不便。頂管技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來的一種非開挖技術(shù)。隨著頂管技術(shù)在市政工程的廣泛運(yùn)用。本論文主要討論在頂管作業(yè)施工過程中出現(xiàn)了一些具體的技術(shù)問題。值得施工技術(shù)人員重視。并以此和同行共享。
一、頂管技術(shù)在城市給排水中的發(fā)展
地下給排水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，對城市給水管網(wǎng)進(jìn)行改造的時(shí)候，管道安裝工作需要專業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行。傳統(tǒng)的地下管線施工技術(shù)通常對地表有很大的破壞，而且地下管線的改造是在城市道路下的工程，必然會對本來就擁堵的城市交通帶來更大的不便，也嚴(yán)重影響了人民群眾的正常出行，施工后的道路恢復(fù)工作也比較麻煩，在一些人口密集交通易堵塞的大城市這個(gè)問題顯得更加明顯，因此，這個(gè)問題成為了眾多專家研究的話題，也是我們急需解決的問題。
非開挖工程技術(shù)徹底解決了管道埋設(shè)施工中對城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題，在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護(hù)方面凸顯其優(yōu)勢。這對交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復(fù)雜的城市是非常重要的，它將為城市創(chuàng)造一個(gè)潔凈、舒適和美好的環(huán)境。非開挖技術(shù)是指在進(jìn)行地下管線的鋪設(shè)改造中盡力不開挖或者少開挖。
頂管技術(shù)就是在目前的形勢下發(fā)展起來的一種菲開挖技術(shù)，這種技術(shù)在國外應(yīng)用非常普遍，在我國也有很大的普及空間。伴隨著頂管技術(shù)的投入使用，在運(yùn)用中也經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，本文主要提出在頂管技術(shù)施工中容易出現(xiàn)的技術(shù)問題，值得施工技術(shù)人員重視，并以此和同行共享。
二、頂管施工的特點(diǎn)
頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù).它具有不需要開挖面層.就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點(diǎn)，相比開挖敷設(shè)技術(shù)。投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以降低噪音，減少粉塵.減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞.屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。頂管施工法由于其上述多方面的優(yōu)點(diǎn).在市政工程中尤其是在市政給排水管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。概括起來，頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點(diǎn)：施工面由線縮成點(diǎn)，占地面積小；地面活動(dòng)不受施工影響，對交通干擾??；噪音和震動(dòng)低.城市中施工對居民生活環(huán)境干擾小.不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量.降低工程造價(jià)。其主要缺點(diǎn)是施工技術(shù)難度較高，需要詳細(xì)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘探資料。
三、頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
1、頂進(jìn)管的選擇
頂進(jìn)管一般選州鋼筋砼管.如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程.特別是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。
2、頂進(jìn)管島徑的選擇
頂進(jìn)管的直徑選擇是片先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑。根據(jù)頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚.進(jìn)而確定外徑。因?yàn)轫敼芄こ坦ぷ髅嫔闲枰鋫渫谕凉と?所阻一般管內(nèi)徑不小于500rm。
3、頂進(jìn)管妊度的選擇
頂進(jìn)管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù).取得良好的效果.但隨著管長度的增長.如果偏離原定的路線，建造頂坑時(shí)頂婭坑的長度也要增大.挖坑、支護(hù)、回填、修復(fù)的費(fèi)用將相應(yīng)地增加。反之，在直線上推頂很短的管也較困難.閃為短管比較容易向周闈土層中擠入.致使整個(gè)管呈蛇形彎曲，這便降低了管路頂進(jìn)的可控性。
4、頂管施工的前期準(zhǔn)備
現(xiàn)場平面布置，平面總體帛置包括起重設(shè)備、自動(dòng)擰制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等，始硼t作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備.工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下。
頂管機(jī)進(jìn)，出洞處以及后靠土體加固為確保頂管機(jī)出洞的絕對安全，對后靠土體機(jī)進(jìn)。為防止腰管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留空間導(dǎo)致泥水流失.并確保在頂進(jìn)過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝洞口止水裝置。
三、頂管施工的工藝
頂管施工又稱為頂進(jìn)法施工.是指利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制的箱形或圓形構(gòu)造物逐漸頂入路基.以構(gòu)成立體交義通道的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設(shè)置工作井和接收，在工作井內(nèi)安裝推力設(shè)備將導(dǎo)軌上的頂管機(jī)頭推入土體，機(jī)頭導(dǎo)向。將預(yù)制的鋼筋混凝上管向前頂進(jìn).前端土體通過上作井運(yùn)出，最后完成管道鋪設(shè)。
1、頂管井的設(shè)計(jì)
頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井，它們的結(jié)構(gòu)受力性能由高至低依次為圓形一矩形。結(jié)構(gòu)布置時(shí)，可在井內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐.改善結(jié)構(gòu)受力。在建造過程中工作井按雙向頂進(jìn)設(shè)計(jì)，問距與設(shè)計(jì)槍杳井間距一致.施工完畢，在工作井和接收井的位置上按設(shè)計(jì)要求做檢查井。
2、頂管施工工序
①穿墻：打開穿墻悶飯將工具管頂出井外.并安裝穿墻止水裝置，主要技術(shù)施工措施如下：a穿墻管由填夯壓密實(shí)的紙筋粘上或低強(qiáng)度水泥粘土拌和土.以起到臨時(shí)性阻水擋土作用；b為確保穿墻孔外側(cè)一定范嗣內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強(qiáng)度.工作井工具管穿墻，對穿墻管外側(cè)采取注漿同結(jié)措施；
c穿墻前對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)處坪措施：d蝴板開啟后迅速推進(jìn)工具管.同時(shí)做好穿墻止水.
結(jié)束語：管工藝的施工從技術(shù)上講是完全可行的.相對于開槽坪管從社會效益與經(jīng)濟(jì)效益睞講更具有優(yōu)越性，另外一方面從切實(shí)做到保護(hù)環(huán)境人手.加人推廣頂管施上技術(shù)力度勢在必行.可以預(yù)見未來的管線鋪設(shè)技術(shù)將以頂管工藝為支撐。
0 引言
地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，日夜肩負(fù)著傳送信息和能量的重要任務(wù)。為城市處理污水的系統(tǒng)、自來水、煤氣、電力和通訊設(shè)施等等都屬于地下管網(wǎng)之內(nèi)，要對上述市政設(shè)施進(jìn)行改建、新建、擴(kuò)建，需要工程技術(shù)人員進(jìn)行安全的管道安裝。傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時(shí)給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區(qū)以及不允許開挖的地段，這個(gè)矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊憽Ｒ呀?jīng)成了一個(gè)迫切解決的問題。
非開挖技術(shù)將完全能解決這些難題，提供安全及經(jīng)濟(jì)的施工方法。非開挖技術(shù)是指利用少開挖和不開挖技術(shù)來進(jìn)行地下管線的鋪設(shè)或更換的工藝。頂管技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來的一種非開挖技術(shù)，其在國外已廣泛使用，在國內(nèi)也已逐漸普及。隨著頂管技術(shù)在市政工程的廣泛運(yùn)用，本論文主要討論在頂管作業(yè)施工過程中出現(xiàn)了一些具體的技術(shù)問題，值得施工技術(shù)人員重視，并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點(diǎn)
頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有不需要開挖面層，鐵路、河道的特點(diǎn)，相比開挖敷設(shè)技術(shù)，投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。頂管施工法由于其上述多方面的優(yōu)點(diǎn)，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。概括起來，頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點(diǎn)：施工面由線縮成點(diǎn)，占地面積??；地面活動(dòng)不受施工影響，對交通干擾?。辉胍艉驼饎?dòng)低，城市中施工對居民生活環(huán)境干擾小，不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用：可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價(jià)。
2 頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
2.1頂進(jìn)管的選擇一般選用鋼筋砼管如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，特別是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。①頂進(jìn)管直徑的選擇：頂進(jìn)管的直徑選擇是首先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑，根據(jù)頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進(jìn)而確定外徑。因?yàn)轫敼芄こ坦ぷ髅嫔闲枰鋫渫谕凉と?，所以一般管?nèi)徑不小于500mm；②頂進(jìn)管長度的選擇：頂進(jìn)管的長度對項(xiàng)管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù)，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復(fù)正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時(shí)頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護(hù)、回填、修復(fù)的費(fèi)用將相應(yīng)地增加。
一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當(dāng)L/D外≤1.10時(shí)，為短管：當(dāng)L/D外=1.15時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)管：當(dāng)IJD外≥2.10時(shí)為長管。
2.2頂管施工的前期準(zhǔn)備① 現(xiàn)場平面布置：平面總體布置包括起重設(shè)備、自動(dòng)控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備，工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下：②頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機(jī)出洞的絕對安全，需對后靠土體及進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞導(dǎo)致泥水流失，并確保在頂進(jìn)過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
2.3頂管施工的工藝：是指利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制成橢圓形或圓形構(gòu)造物逐漸頂入路基，以構(gòu)成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設(shè)置工作井和接收井，然后在工作井內(nèi)安裝推力設(shè)備將導(dǎo)軌上的頂管機(jī)頭推入土體，由機(jī)頭導(dǎo)向，將預(yù)制的鋼筋混凝土管向前頂進(jìn)，前端土體通過工作井運(yùn)出，最后完成管道鋪設(shè)。
2.3.1頂管井的設(shè)計(jì)：頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結(jié)構(gòu)受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2頂管施工工序：①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術(shù)施工措施如下：1）穿墻管內(nèi)填夯壓密實(shí)的紙筋粘土或低強(qiáng)度水泥粘土拌和土，以起到臨時(shí)性阻水擋土作用；2）為確保穿墻子L外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強(qiáng)度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施；3）穿墻前對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)處理措施；4）悶板開啟后迅速推進(jìn)工具管，同時(shí)做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進(jìn)帶動(dòng)安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應(yīng)防止因穿墻管外側(cè)的土體暴露時(shí)間過長而產(chǎn)生擾動(dòng)流變。②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進(jìn)入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線出現(xiàn)偏斜，應(yīng)采取工具管調(diào)零，在工具管下的井壁上加設(shè)支撐，若發(fā)現(xiàn)下跌立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏，工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護(hù)套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進(jìn)阻力的作用。在施工中，首先對頂管機(jī)頭尾部壓漿，并要與頂進(jìn)工作同步，然后在中續(xù)間和混凝土管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥損失。注漿工序一般多應(yīng)用于長距離頂管施工中。④ 頂管糾偏.糾偏是指機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，改變機(jī)頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)。頂進(jìn)糾偏是采用調(diào)整4臺糾偏千斤頂組方法，進(jìn)行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
2.3.3頂進(jìn)過程遇地下障礙物的處理措施：① 孤石：如所選用的土壓平衡機(jī)頭直徑較小，前端沒有檢查孔，在頂進(jìn)過程中，碰到軟土中的孤石，當(dāng)多次調(diào)整機(jī)頭自身操作也無法再繼續(xù)頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)停止頂進(jìn)，用開挖的方法來排除孤石，待排除孤石后，繼續(xù)頂進(jìn)。② 混凝土、磚墻：一般來說，對于小體積的C30以下的混凝土、磚墻均可以切削。具體操作時(shí)降低頂進(jìn)速度，減少每次切削，通過儀表隨時(shí)注意觀察刀盤電機(jī)的電流大小，另外切削扭矩也會使機(jī)頭產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，應(yīng)不斷改變刀盤旋轉(zhuǎn)方向，使機(jī)頭不至扭轉(zhuǎn)過大。③ 如遇機(jī)型利用自身操作也無法穿越障礙物時(shí)，應(yīng)停止頂進(jìn)用鋼套筒或開挖的方法來排除，待障礙物排除后，再重新頂進(jìn)。如果頂管作業(yè)穿越道路底下而遇到上述情況且無法采取開挖的方式排除障礙物時(shí)，則采取反向（由接收井向工作井方向）人工頂管的方法來解決，但需做好足夠的安全措施。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應(yīng)用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩(wěn)定，以致在刃腳推進(jìn)之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準(zhǔn)確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。充滿孔隙，并繼續(xù)在其中流動(dòng)。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時(shí)也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達(dá)剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細(xì)粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動(dòng)阻力的過程中，壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應(yīng)每一種壓漿壓力，都有一個(gè)完全確定的滲入深度。盡管就某種場合來說，隨著管子的推進(jìn)同時(shí)在管子整個(gè)圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現(xiàn)已得知，在管子下半部，膨潤土在頂進(jìn)過程中比靜止?fàn)顟B(tài)下更容易流出，而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進(jìn)行。靜止?fàn)顟B(tài)的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙，或者至少是形成了一個(gè)壓力較低的區(qū)域。因而在這種狀態(tài)下，膨?yàn)懲猎诠茼?xiàng)處比在管底部更容易流出。反之，在頂壓力和浮力同時(shí)作用下，管道有向上拱起的傾向。這時(shí)管道離地升起，于是管底下方便形成了一個(gè)低壓區(qū)，致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
4 頂進(jìn)管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
只要頂進(jìn)管在整個(gè)圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進(jìn)管形成一個(gè)支承環(huán)帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應(yīng)是液體狀態(tài)的，亦即呈現(xiàn)為表觀流限相應(yīng)較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)定極限時(shí)，這個(gè)條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因?yàn)楣艿撞坑捎谧灾禺a(chǎn)生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產(chǎn)生有利的影響
5 結(jié)語
頂管設(shè)計(jì)在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。在特定工程條件下，相對與開槽埋管更具優(yōu)越性。時(shí)代要前進(jìn)，城市要發(fā)展。市政設(shè)施配套完善，地下各種管道建設(shè)將會大量增加，頂管設(shè)計(jì)和施工也會增多。管徑加大，長度加長，有直有曲，種類繁多，這將是今后大城市頂管施工的發(fā)展趨勢。因此，我們要重視這個(gè)良機(jī)，進(jìn)一步地完善和提高我們的頂管設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，使之綜合施工技術(shù)達(dá)到國際水平。
參考文獻(xiàn)：
1. 頂管技術(shù)的必要性和作用
隨著社會城市化進(jìn)程的推進(jìn),地下空間的開發(fā)和利用越來越受到人們的重視。頂管施工作為一種暗挖施工技術(shù),可以在不開挖地表土的情況下將管道敷設(shè)完畢,具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn),得到越來越廣泛地應(yīng)用。
1.1 城市交通建設(shè)發(fā)展的需求。在高速發(fā)展的現(xiàn)代化城市建設(shè)中，開挖鋪設(shè)地下管道會一定程度上造成交通擁堵和中斷，同時(shí)影響城市環(huán)境，造成資源浪費(fèi)。特別是在鋪設(shè)大型管道下穿城市主干道的時(shí)候，嚴(yán)重阻礙交通，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。在非開挖情況下，進(jìn)行管道的鋪設(shè)和修復(fù)，采用淺埋頂管施工技術(shù)，一方面提高了工程建設(shè)速度，也更大的減少了建設(shè)資金投入。
1.2 當(dāng)?shù)孛娼?構(gòu))筑物較多,無法采用開槽工藝進(jìn)行地下管線施工或開槽施工支護(hù)費(fèi)用過大,易造成建筑物的破壞,以及碴土堆放、外運(yùn)造成市區(qū)污染,給市民工作、生活帶來不便時(shí),宜采用頂管施工工藝,進(jìn)行地下管網(wǎng)施工。
2. 頂管施工關(guān)鍵質(zhì)量控制
2.1 頂管施工場地的勘察
1）、施工單位應(yīng)組織有關(guān)人員，對勘察、設(shè)計(jì)單位所提供的頂管施工沿線的工程地質(zhì)及水文情況，以及地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行學(xué)習(xí)了解;尤其是對土壤種類、物理力學(xué)性質(zhì)、含石量及其粒徑分析、滲透性以及地下水位等的情況進(jìn)行熟悉掌握。2）調(diào)查清楚頂管沿線的地下障礙物的情況，對管道穿越地段上部的建筑物、構(gòu)筑物所必須采取的安全防護(hù)措施。
2.2 選擇合理的施工工藝
施工工藝的選擇在頂管施工工程中起到重要關(guān)鍵的作用。頂管施工工藝是指從機(jī)械設(shè)備開始進(jìn)入場地到頂進(jìn)全部結(jié)束的整個(gè)過程。主要包括頂管施工方法的選擇，頂進(jìn)機(jī)械的選擇,頂進(jìn)線路的選型,機(jī)頭的進(jìn)出洞技術(shù)及注漿減摩技術(shù)的應(yīng)用等。
2.3 頂管施工線形控制技術(shù)
控制好頂管的線形,既滿足了設(shè)計(jì)的要求,又避免了過大糾偏造成的地面較大的沉降。通常情況，直線頂進(jìn)較曲線頂進(jìn)對周圍土體及環(huán)境擾動(dòng)較小。但實(shí)際工程中往往由于使用位置及工程地質(zhì)條件的限制,必須繞開地下構(gòu)筑物或由于土質(zhì)不好頂管較難頂進(jìn),就需要選擇合適的曲線頂進(jìn)線路。
2.4 頂推動(dòng)力控制技術(shù)
1)頂推后座設(shè)計(jì):精心設(shè)計(jì)頂推的反力墻,確保頂推時(shí)后座安全。2)泥漿減阻、中繼站的采用:配制優(yōu)質(zhì)泥漿,壓力注入管體與巖土之間有效地降低兩者間的摩阻力,從而降低頂推力,有利于頂進(jìn)系統(tǒng)安全、減小管體偏移、降低地面沉降。3)在管道頂進(jìn)過程中油泵操作工應(yīng)嚴(yán)格注意觀察油泵車壓力是否均勻漸增，若發(fā)現(xiàn)壓力驟然上升，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，待查明原因后方能繼續(xù)頂進(jìn)。要處理好管道接頭的密封問題。密封不好會產(chǎn)生滲漏,增加地層損失,也給施工帶來不便。解決密封問題首先要選擇合適類型的管道。4)適速頂進(jìn),緩慢頂入；頂進(jìn)速度過快,極易造成地面隆起，極易造成管道偏位。
2.5 頂進(jìn)糾偏
頂管施工方向控制方面，首先要做好控制預(yù)防措施，比如根據(jù)頂管頂力的不平衡，加強(qiáng)頂進(jìn)系統(tǒng)的檢查和監(jiān)控,可基本消除頂力不平衡的現(xiàn)象,在很大程度上預(yù)防了管道的偏位?？刹捎靡韵路绞竭M(jìn)行糾偏:a.當(dāng)軸線偏差在10 mm～30 mm,采用挖土糾偏法;b.當(dāng)軸線偏差30 mm以上,采用頂木糾偏法;還可采用千斤頂糾偏,即配合挖土糾偏法,在超挖的一側(cè)管端壁支上小千斤頂,利用小千斤頂?shù)捻斄砑m正工具管端部的方向。糾偏時(shí),采取逐步頂進(jìn)逐步糾偏,限制每一次糾偏量,禁止一次糾偏量過大,防止反向偏差產(chǎn)生。
2.6 關(guān)于穿越密集建筑群的頂管施工控制
頂管埋深要達(dá)到足夠的要求,這樣才能在開挖時(shí)形成拱效應(yīng),使開挖面上部的土體不至于在地面較大的荷載下發(fā)生坍塌。對于某些情況當(dāng)?shù)乇斫ㄖ锘虻叵鹿芫€基礎(chǔ)與頂管距離較近時(shí),為保證建筑物和構(gòu)筑物的安全,就需要對建筑物和管線下面的土體進(jìn)行加固。一般采取壓密注漿的方式,將漿液注入上中,改善結(jié)構(gòu)物周圍的土體力學(xué)性質(zhì),以減小施工對結(jié)構(gòu)物的影響。
3. 頂管施工安全事項(xiàng)
1）在頂管施工過程中，必須在施工相應(yīng)位置范圍設(shè)置警戒標(biāo)志，注意行人和車輛通行。禁止非施工人員進(jìn)入靠近現(xiàn)場。設(shè)置一處以上的由基坑底部通往地面的爬梯，爬梯高出地面1.2米為事宜。
2）在施工中，如果遇到石方地質(zhì)，首先采用鉆機(jī)把套管前方的石方擊碎，隨后人力在碎石托運(yùn)到管道外部。吊裝作業(yè)，起重工持證上崗指揮，起重機(jī)械性能保持完好吊索具要安全可靠。起重臂下嚴(yán)禁站人。無關(guān)人員不得進(jìn)入吊裝作業(yè)范圍。
3）每次工作面宜控制在0.2-0.3m左右，土方和碎石清理結(jié)束后，啟動(dòng)管后端的液壓頂進(jìn)設(shè)備向前頂進(jìn)套管，循環(huán)工作，將套管全部頂進(jìn)。土質(zhì)密實(shí)的操作坑，可不設(shè)防護(hù)，但必須對坑壁進(jìn)行放坡，保證坡壁邊緣無活動(dòng)的土塊。土質(zhì)松軟且水位高時(shí)，采用操作坑整體剛性支護(hù)，并于坑壁打加密樁支護(hù)。嚴(yán)格控制挖掘長度，本著少挖勤頂?shù)脑瓌t確保施工安全，掘進(jìn)時(shí)人員不得于砼管外作業(yè)。
4）在套管內(nèi)施工的時(shí)候，必須采用加長分管向管內(nèi)強(qiáng)制通風(fēng)，以保障管內(nèi)空氣流暢。長距離頂管時(shí)應(yīng)采用通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行通風(fēng)，如采用鼓風(fēng)機(jī)向洞內(nèi)鼓風(fēng)。
5）頂管施工時(shí)，管內(nèi)為存在危險(xiǎn)的有限空間，人員清渣時(shí)嚴(yán)格規(guī)定連續(xù)作業(yè)時(shí)間每人不得超過1小時(shí)，避免因缺氧造成的呼吸困難。
6）施工作業(yè)人員必須佩戴防護(hù)鏡和防塵口罩和其它的必要防護(hù)安全用品。
7)管內(nèi)通風(fēng)。長距離頂管的頂進(jìn)時(shí)間比較長，人員在管內(nèi)要消耗大量的氧氣，管內(nèi)氧氣含量本來就非常低，長久會影響施工人員的身體健康。為了保證管內(nèi)施工環(huán)境達(dá)標(biāo)，可采用二路供氣的形式或在其頭部安裝接力抽吸式風(fēng)機(jī)進(jìn)行接力。
8）在沼澤、化學(xué)垃圾堆等特殊地段頂管時(shí)，應(yīng)對洞內(nèi)氣體進(jìn)行監(jiān)測，使用氣體測試儀檢測洞內(nèi)氣體含量。主要用于測試地下可燃?xì)怏w、有毒氣體的含量，即甲烷、二氧化硫等。
結(jié)束語
頂管施工是一門施工管理要求高、設(shè)計(jì)知識面廣、施工作業(yè)要求嚴(yán)的綜合性施工技術(shù)，并已具有較大的社會和經(jīng)濟(jì)效益，是保護(hù)環(huán)境的一種有效的施工方法。隨著頂管工程的不斷增加，其技術(shù)和工藝也將不斷的得到改進(jìn)和完善。
參考文獻(xiàn)
[1]韓選江。大型地下頂管施工技術(shù)原理及應(yīng)用[M].中國建筑工業(yè)出版社，2008.
隨著頂管技術(shù)在排水管道工程的廣泛運(yùn)用，本論文通過太原道泵站改造頂管工程主要討論在頂管作業(yè)施工過程中出現(xiàn)了一些具體的技術(shù)問題。
1、工程概況
本工程是位于天津市和平區(qū)，是太原道泵站改造工程排水工程的部分工程，且穿越大沽北路，管道較深度（頂管管道深度為11.7米）。頂管穿越土層土質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,土質(zhì)較差,周邊建筑物較多，并且太原道為主要交通干道。
2、施工技術(shù)方案
（1）經(jīng)調(diào)查分析研究，根據(jù)本工程具體情況，采用土壓平衡式頂管工藝進(jìn)行施工。其主要原因是：a、它的適應(yīng)范圍都比氣壓平衡、泥水平衡兩種方式寬。b、土壓平衡掘進(jìn)機(jī)在施工過程中所排出的渣土要比泥水平衡掘進(jìn)機(jī)所排出的泥漿容易處理。C、土壓平衡掘進(jìn)機(jī)的設(shè)備要比泥水平衡和氣壓平衡簡單得多。
（2）頂管施工工藝流程:
施工前期準(zhǔn)備測量放樣、復(fù)核工作井施工攪拌樁施工工作井上下設(shè)備安裝準(zhǔn)備工具頭吊車下井、全套設(shè)備調(diào)試工具頭穿墻頂進(jìn)后續(xù)吊放管道管道頂進(jìn)、測量控制及糾偏管道排泥和廢泥漿外運(yùn)下一節(jié)管吊放就位下段頂管頂進(jìn)管道貫通、回收工具頭竣工驗(yàn)收、清場
（3）施工順序：
頂管法施工采用先施工頂管工作井及接收井，后頂進(jìn)管道，然后施工檢查井的施工順序，頂管工作井及接收井施工、管節(jié)制作、頂進(jìn)施工、檢查井施工盡可能平行交叉進(jìn)行、以縮短工期。
3、關(guān)鍵施工技術(shù)措施
1）測量和軸線控制技術(shù)
確保頂管施工的關(guān)鍵在于控制好頂進(jìn)軸線。在進(jìn)入前30m,頂進(jìn)測量的頻率提高到1 次/m,并每頂進(jìn)15m 就進(jìn)行一次頂進(jìn)軸線復(fù)核,確保頂管機(jī)頭在進(jìn)入穿越段之前處于準(zhǔn)確的姿態(tài),軸線偏差控制在10mm 以內(nèi)。進(jìn)入穿越段后,每頂進(jìn)50cm 測量一次頂管姿態(tài),做到勤推、勤測、勤糾。避免因?yàn)檩S線出現(xiàn)過大偏差而進(jìn)行強(qiáng)制糾偏,從而將對管體外土體的擾動(dòng)減少到最小。
2）觸變泥漿壓漿控制技術(shù)
在頂管管節(jié)外壁與土層之間形成良好性能的觸變泥漿套,不僅可使頂進(jìn)阻力成倍的下降,而且對控制地表沉降、減少土體的擾動(dòng)有很好效果。因此,在實(shí)施穿越時(shí),為了確保完整泥漿套的形成,嚴(yán)格控制泥漿質(zhì)量并選用優(yōu)質(zhì)膨潤土,并根據(jù)頂進(jìn)情況,不斷優(yōu)化泥漿配比。在控制好泥漿配比的同時(shí),控制泥漿拌制質(zhì)量;拌制好的泥漿靜置24h 后,要求漏斗粘度時(shí)間大于26s,并使用前再次攪拌。其次,在壓漿時(shí)還著重控制以下4 個(gè)方面:
①出洞口的止水裝置要確保不滲漏,管節(jié)接口和中繼間的密封性能良好,是形成泥漿套的先決條件;
②從出洞口開始壓漿,出洞口的壓漿可以避免管子進(jìn)入土體后被握裹,進(jìn)而引起“背土”的惡果;管道在“背土”條件下的運(yùn)動(dòng)將對土體產(chǎn)生很大的擾動(dòng);
③機(jī)尾的同步壓漿,使泥漿套隨機(jī)頭不斷延伸,若不及時(shí)壓漿,機(jī)殼外面也很容易產(chǎn)生背土現(xiàn)象,尤其是在穿越地鐵隧道階段,確保機(jī)尾處泥漿套形成對減少土體擾動(dòng)非常重要;
④對管道沿線定時(shí)補(bǔ)漿,不斷彌補(bǔ)漿液向土層的滲透量,在穿越過地鐵隧道后的后續(xù)頂進(jìn)中,不斷地補(bǔ)漿有助于減少管道前移時(shí)對地鐵隧道上方土體的摩擦擾動(dòng)。
3） 控制泥漿置換質(zhì)量
及時(shí)利用觸變泥漿壓注孔對管道外的觸變泥漿進(jìn)行純水泥漿置換,從而減少了管道的后期沉降。
4、其他技術(shù)措施
1）安裝導(dǎo)軌
導(dǎo)軌采用重型導(dǎo)軌，安放在砼基礎(chǔ)面上，導(dǎo)軌定位時(shí)必須穩(wěn)固、準(zhǔn)確，在頂進(jìn)過程中承受各種荷載時(shí)不移位、不變形、不沉降，兩根軌道必須相互平行、等高，導(dǎo)軌面上的中心標(biāo)高按頂管管內(nèi)底標(biāo)高設(shè)置。在頂進(jìn)中經(jīng)常觀測調(diào)整，以確保頂進(jìn)軸線的精度，導(dǎo)軌安放前先校核管道中心位置。
2）頂管后背處理
頂管后背采用整體鋼板焊接的后背，后背鐵和支護(hù)樁之間用C20混凝土澆筑，這樣使千斤的集中應(yīng)力傳導(dǎo)至后背鐵上，最后逐步擴(kuò)散到后背土體，由土的被動(dòng)土壓力承擔(dān)。后背鐵的擺放垂直度滿足規(guī)范的要求。后背鐵的擺放要對稱于管道中線，同時(shí)千斤架的擺放滿足對稱要求，反方向施工頂進(jìn)以已經(jīng)頂進(jìn)的管道為后背，在原有管道的接口處放置大于10mm厚的橡膠板，再放環(huán)形頂鐵一塊，保護(hù)好原有管口。
3）做出洞止水封門
在頂進(jìn)方向出洞口處增加止水封門。止水封門做法，將洞口處的土挖掉并清理干凈，形狀為內(nèi)圓外方，內(nèi)圓直徑為管外皮直徑加100mm，外方橫向尺寸為以內(nèi)圓直徑加600mm，高度為管材半徑；露出水泥攪拌樁支模，厚度為300mm，澆筑混凝土。在與水泥樁的接觸縫隙處一定要灌滿砼，并用振搗棒細(xì)致振搗，在距內(nèi)圓5―100mm的位置上予埋ф16螺栓，長350mm，埋入混凝土200mm，外露150mm。螺栓間距150mm，分內(nèi)外兩排，梅花樁交錯(cuò)布置，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%后，先對封門迎面進(jìn)行找平，凸起處用鏨子剔掉，凹處補(bǔ)高標(biāo)號水泥砂漿整體找平后，安裝環(huán)形橡膠板，厚20mm，內(nèi)環(huán)直徑要比管外皮直徑小200mm，外環(huán)直徑同封門外邊尺寸，在環(huán)形橡膠板上和螺栓對應(yīng)的位置挖孔，將環(huán)形橡膠板緊緊貼住封門的迎面，并使螺栓從與其對應(yīng)的孔中露出，再在橡膠板外面壓上同厚度同形狀的環(huán)形鋼板（但鋼板內(nèi)環(huán)直徑為管外皮加60mm，這一點(diǎn)與環(huán)形橡膠板不同，其余都同），最后用雙螺母擰緊螺栓，將環(huán)形鋼板和環(huán)形橡膠板與封門緊緊頂嚴(yán)，保證破洞后坑外的泥水不會順著封門與管外皮的縫隙處流進(jìn)坑內(nèi)，
5、結(jié)論
頂管法又稱為非開挖管道鋪設(shè)技術(shù)，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構(gòu)筑物的特點(diǎn)，相比開挖鋪設(shè)技術(shù)，投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。2、頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析 2.1 頂進(jìn)管的選擇
頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，特別是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當(dāng)L/D外≤1.10時(shí)，為短管；當(dāng)L/D外=1.15時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)管；當(dāng)IJD外≥2.10時(shí)為長管。 2.2頂管施工的工藝
頂管施工又稱為頂進(jìn)法施工，是指利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制成橢圓形或圓形構(gòu)造物逐漸頂入路基，以構(gòu)成立體交通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設(shè)置工作井和接收井，然后在工作井內(nèi)安裝推力設(shè)備將導(dǎo)軌上的頂管機(jī)頭推入土體，由機(jī)頭導(dǎo)向，將預(yù)制的鋼筋混凝土管向前頂進(jìn)，前端土體通過工作井運(yùn)出，最后完成管道鋪設(shè)。 2.3.頂管井的設(shè)計(jì)
頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結(jié)構(gòu)受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。 2.4頂管施工工序
①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進(jìn)入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線出現(xiàn)偏斜，應(yīng)采取工具管調(diào)零，在工具管下的井壁上加設(shè)支撐，若發(fā)現(xiàn)下跌立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏，工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。③注漿減阻：在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護(hù)套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進(jìn)阻力的作用。在施工中，首先對頂管機(jī)頭尾部壓漿，并要與頂進(jìn)工作同步，然后在中續(xù)間和混凝土管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失。注漿工序一般多應(yīng)用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏：糾偏是指機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，改變機(jī)頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂迸。頂進(jìn)糾偏是采用調(diào)整4臺糾偏千斤頂組方法，進(jìn)行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
3、膨潤土懸浮液在疏松土層中的應(yīng)用 在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩(wěn)定，以致在刀腳推進(jìn)之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準(zhǔn)確地掌握膨潤土懸浮液在砂礫上中的特性。膨潤土懸浮液將滲人土層的孔隙內(nèi)，充滿孔隙，并繼續(xù)在其中流動(dòng)。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性，同時(shí)也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達(dá)剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細(xì)粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動(dòng)阻力的過程中，壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應(yīng)每一種壓漿壓力，都有一個(gè)完全確定的滲入深度。 4、頂進(jìn)管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力 只要頂進(jìn)管在整個(gè)圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進(jìn)管形成一個(gè)支承環(huán)帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應(yīng)是液體狀態(tài)的，亦即呈現(xiàn)為表觀流限相應(yīng)較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)定極限時(shí)，這個(gè)條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因?yàn)楣艿撞坑捎谧灾禺a(chǎn)生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產(chǎn)生有利的影響 5、結(jié)語 頂管設(shè)計(jì)在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。在特定工程條件下，相對與開槽埋管更具優(yōu)越性。時(shí)代要前進(jìn)，城市要發(fā)展。市政設(shè)施配套完善，地下各種管道建設(shè)將會大量增加，頂管設(shè)計(jì)和施工也會增多。管徑加大，長度加長，有直有曲，種類繁多，這將是今后大城市頂管施工的發(fā)展趨勢。因此，我們要重視這個(gè)良機(jī)，進(jìn)一步地完善和提高我們的頂管設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，使之綜合施工技術(shù)達(dá)到國際水平。
參考文獻(xiàn)：
[1]廖霞柳.《洛河電廠取水工程頂管施工質(zhì)量控制分析》
中圖分類號：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，日夜肩負(fù)著傳送信息和能量的重要任務(wù)。為城市處理污水的系統(tǒng)、自來水、煤氣、電力和通訊設(shè)施等等都屬于地下管網(wǎng)之內(nèi)，要對上述市政設(shè)施進(jìn)行改建、新建、擴(kuò)建，需要工程技術(shù)人員進(jìn)行安全的管道安裝。傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時(shí)給市民工作、生活帶來許多不便。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?。已?jīng)成了一個(gè)迫切解決的問題。
非開挖技術(shù)將完全能解決這些難題，提供安全及經(jīng)濟(jì)的施工方法。非開挖技術(shù)是指利用少開挖和不開挖技術(shù)來進(jìn)行地下管線的鋪設(shè)或更換的工藝。頂管技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來的一種非開挖技術(shù)，其在國外已廣泛使用，在國內(nèi)也已逐漸普及。隨著頂管技術(shù)在市政工程的廣泛運(yùn)用，本論文主要討論在頂管作業(yè)施工過程中出現(xiàn)了一些具體的技術(shù)問題，值得施工技術(shù)人員重視，并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點(diǎn)
頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點(diǎn)，相比開挖敷設(shè)技術(shù)，投資和工期將大大節(jié)省。概括起來，頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點(diǎn)：施工面由線縮成點(diǎn)，占地面積??；地面活動(dòng)不受施工影響，對交通干擾?。辉胍艉驼饎?dòng)低，城市中施工對居民生活環(huán)境干擾小，不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價(jià)。
2 頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
2.1 頂進(jìn)管的選擇
頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，特別是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。
①頂進(jìn)管直徑的選擇：頂進(jìn)管的直徑選擇是首先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑，根據(jù)頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進(jìn)而確定外徑。因?yàn)轫敼芄こ坦ぷ髅嫔闲枰鋫渫谕凉と耍砸话愎軆?nèi)徑不小于500mm；
②頂進(jìn)管長度的選擇：頂進(jìn)管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù)，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復(fù)正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時(shí)頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護(hù)、回填、修復(fù)的費(fèi)用將相應(yīng)地增加。一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當(dāng)L/D外≤1.10時(shí)，為短管；當(dāng)L/D外=1.15時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)管；當(dāng)IJD外≥2.10時(shí)為長管。
2.2 頂管施工的前期準(zhǔn)備
①現(xiàn)場平面布置：平面總體布置包括起重設(shè)備、自動(dòng)控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備，工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下；
②頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機(jī)出洞的絕對安全，需對后靠土體及進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞導(dǎo)致泥水流失，并確保在頂進(jìn)過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝
2.3.1 頂管井的設(shè)計(jì)
頂管井分工作井與接收井兩種，頂管井的建造結(jié)構(gòu)有很多種類，一般使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作井的結(jié)構(gòu)形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等，后者則大多為矩形，它們的結(jié)構(gòu)受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序
①穿墻：打開穿墻悶板將工具管頂出井外，并安裝穿墻止水裝置，主要技術(shù)施工措施
1）穿墻管內(nèi)填夯壓密實(shí)的紙筋粘土或低強(qiáng)度水泥粘土拌和土，以起到臨時(shí)性阻水擋土作用；
2）為確保穿墻孔外側(cè)一定范圍內(nèi)土體基本穩(wěn)定并有足夠強(qiáng)度，工作井工具管穿墻前，對穿墻管外側(cè)采取注漿固結(jié)措施；
3）穿墻前對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并制定相應(yīng)處理措施；
4）悶板開啟后迅速推進(jìn)工具管，同時(shí)做好穿墻止水，本工程采用止水法蘭加壓板，中間安入20mm厚的天然優(yōu)質(zhì)橡膠止水板環(huán)，要求具有較高的拉伸率和耐磨性，借助管道頂進(jìn)帶動(dòng)安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置，應(yīng)防止因穿墻管外側(cè)的土體暴露時(shí)間過長而產(chǎn)生擾動(dòng)流變。
②頂管出洞：頂管出洞是頂管作業(yè)中一個(gè)很值得注意的問題，頂管出洞，即頂管機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進(jìn)入土中。開始正常頂管前的過程，是頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線出現(xiàn)偏斜，應(yīng)采取工具管調(diào)零，在工具管下的井壁上加設(shè)支撐，若發(fā)現(xiàn)下跌立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏，工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始角彌補(bǔ)下跌等措施。
③注漿減阻：在頂管施工中還有一個(gè)重要的技術(shù)措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙，形成一道泥漿保護(hù)套，起到支撐地層，減少地面沉降，減少頂進(jìn)阻力的作用。在施工中，首先對頂管機(jī)頭尾部壓漿，并要與頂進(jìn)工作同步，然后在中續(xù)間和混凝土管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失。注漿工序一般多應(yīng)用于長距離頂管施工中。
④頂管糾偏：糾偏是指機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用設(shè)置在后部的糾偏千斤頂組，改變機(jī)頭端面的方向，減少偏差，使管道沿設(shè)計(jì)軸線頂迸。頂進(jìn)糾偏是采用調(diào)整4臺糾偏千斤頂組方法，進(jìn)行糾偏操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮，反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應(yīng)用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中，例如在砂礫土中，若不采取其它輔助措施，土層由于本身極不穩(wěn)定，以致在刃腳推進(jìn)之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說，膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用，先決條件是要盡可能準(zhǔn)確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內(nèi)，充滿孔隙，并繼續(xù)在其中流動(dòng)。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性。因此為了在同樣的壓漿壓力下達(dá)剄相同的滲入深度，在孔隙橫斷面很小的細(xì)粒土層中便需要低流限的懸浮液，面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動(dòng)阻力的過程中，壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減，所以相應(yīng)每一種壓漿壓力，都有一個(gè)完全確定的滲入深度。
盡管就某種場合來說，隨著管子的推進(jìn)同時(shí)在管子整個(gè)圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的，而在另一些場合下，正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現(xiàn)已得知，在管子下半部，膨潤土在頂進(jìn)過程中比靜止?fàn)顟B(tài)下更容易流出，而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進(jìn)行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側(cè)壓出韻原因在于，靜止?fàn)顟B(tài)的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙，或者至少是形成了一個(gè)壓力較低的區(qū)域。因而在這種狀態(tài)下，膨?yàn)懲猎诠茼斕幈仍诠艿撞扛菀琢鞒?。反之，在頂壓力和浮力同時(shí)作用下，管道有向上拱起的傾向。這時(shí)管道離地升起，于是管底下方便形成了一個(gè)低壓區(qū)，致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
4 頂進(jìn)管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
只要頂進(jìn)管在整個(gè)圓周上被膨潤土懸浮液所包圍，浮力定律便對它有效，即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下，浮力均為管子自重的1.4倍。這樣，只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液，從而在土層中圍繞頂進(jìn)管形成一個(gè)支承環(huán)帶，并保持懸浮液壓力等于土壓力，于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應(yīng)是液體狀態(tài)的，亦即呈現(xiàn)為表觀流限相應(yīng)較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)定極限時(shí)，這個(gè)條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小，因?yàn)楣艿撞坑捎谧灾禺a(chǎn)生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產(chǎn)生有利的影響
5 結(jié)語
頂管設(shè)計(jì)在市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。在特定工程條件下，相對與開槽埋管更具優(yōu)越性。時(shí)代要前進(jìn)，城市要發(fā)展。市政設(shè)施配套完善，地下各種管道建設(shè)將會大量增加，頂管設(shè)計(jì)和施工也會增多。管徑加大，長度加長，有直有曲，種類繁多，這將是今后大城市頂管施工的發(fā)展趨勢。因此，我們要重視這個(gè)良機(jī)，進(jìn)一步地完善和提高我們的頂管設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，使之綜合施工技術(shù)達(dá)到國際水平。
Abstract: Pipe jacking technology due to its many advantages in the construction of municipal works gradually been widely used, the papers in a brief entry tube construction features based on the focus pipe jacking technology in the construction of municipal works and pipe jacking construction process, certain references to further improve the level of quality of pipe jacking construction.Key words: pipe jacking technology; municipal engineering; application; construction process
中圖分類號：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
引言
地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，日夜肩負(fù)著傳送信息和能量的重要任務(wù)。為城市處理污水的系統(tǒng)、自來水、煤氣、電力和通訊設(shè)施等等都屬于地下管網(wǎng)之內(nèi)，要對上述市政設(shè)施進(jìn)行改建、新建、擴(kuò)建，需要工程技術(shù)人員進(jìn)行安全的管道安裝。傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術(shù)由于對地面交通影響較大，使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜，同時(shí)給市民工作、生活帶來許多不便，特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區(qū)以及不允許開挖的地段，這個(gè)矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小，如何盡可能減少對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?。已?jīng)成了一個(gè)迫切解決的問題。
1頂管施工的特點(diǎn)
頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù)，它具有不需要開挖面層，就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點(diǎn)，相比開挖敷設(shè)技術(shù)，投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí)，頂管施工技術(shù)可以降低噪音，減少粉塵，減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞，屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。頂管施工法由于其上述多方面的優(yōu)點(diǎn)，在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應(yīng)用。概括起來，頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點(diǎn)：施工面由線縮成點(diǎn)，占地面積??；地面活動(dòng)不受施工影響，對交通干擾小；噪音和震動(dòng)低，城市中施工對居民生活環(huán)境干擾小，不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用；可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道，可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物，減少沿線的拆遷工作量，降低工程造價(jià)。
2頂管技術(shù)施工應(yīng)用分析
2.1 頂進(jìn)管的選擇
頂進(jìn)管一般選用鋼筋砼管，如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)遵守有關(guān)鋼筋砼的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，特別是有關(guān)鋼筋砼管的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。①頂進(jìn)管直徑的選擇：頂進(jìn)管的直徑選擇是首先根據(jù)工程性質(zhì)、工程需要確定內(nèi)徑，根據(jù)頂進(jìn)管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚，進(jìn)而確定外徑。因?yàn)轫敼芄こ坦ぷ髅嫔闲枰鋫渫谕凉と耍砸话愎軆?nèi)徑不小于500mm；②頂進(jìn)管長度的選擇：頂進(jìn)管的長度對頂管過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。在直線推頂?shù)那闆r下使用長管可以減少裝管的次數(shù)，取得良好的效果，但隨著管長度的增長，如果偏離原定的路線，使之恢復(fù)正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時(shí)頂壓坑的長度也要增大，挖坑、支護(hù)、回填、修復(fù)的費(fèi)用將相應(yīng)地增加。
一般情況下，管長度須相對于管徑來衡量，當(dāng)L/D外≤1.10時(shí)，為短管；當(dāng)L/D外=1.15時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)管；當(dāng)IJD外≥2.10時(shí)為長管。
2.2 頂管施工的前期準(zhǔn)備
①現(xiàn)場平面布置：平面總體布置包括起重設(shè)備、自動(dòng)控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進(jìn)設(shè)備，工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯供施工人員上下；②頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固：為確保頂管機(jī)出洞的絕對安全，需對后靠土體及進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機(jī)進(jìn)、出預(yù)留洞導(dǎo)致泥水流失，并確保在頂進(jìn)過程中壓注的觸變泥漿不流失，必須在工作井安裝止水裝置。
某給排水施工項(xiàng)目位于開發(fā)區(qū)內(nèi)，頂管工程全長215.5m，工作井處左側(cè)為某建筑工地，右側(cè)為居民樓，接收井處左側(cè)為醫(yī)院，右側(cè)為空地，地下有污水、雨水、電話、上水四道管線。
1.施工準(zhǔn)備
1.1頂管機(jī)頭選擇
根據(jù)土質(zhì)和施工環(huán)境條件，同時(shí)考慮到頂管距離、頂管施工排土、施工時(shí)地面沉降控制難易程度等，頂管機(jī)頭選型為：Ф1000管和Ф1350管,采用泥水平衡頂管機(jī)，Ф1650管采用土壓平衡頂管機(jī)。
1.2頂管總推力計(jì)算
掘進(jìn)機(jī)頭迎面阻力F0
經(jīng)計(jì)算機(jī)頭切削面泥水壓上限值和下限值分別為:
機(jī)頭土艙實(shí)際控制值應(yīng)介于理論計(jì)算值的上下限之間。如設(shè)定值為：
Ф1000管機(jī)頭：110KPa 上限值130KPa
Ф1350管機(jī)頭：115KPa 上限值135KPa
Ф1650管機(jī)頭：125KPa 上限值145KPa
此時(shí)機(jī)頭迎面阻力按式F0=1/4πD2Pmax計(jì)算，則有：
F0（Ф1000管機(jī)頭，外經(jīng)1.24m）＝157KN
F0（Ф1350管機(jī)頭，外經(jīng)1.65m）＝289KN
F0（Ф1650管機(jī)頭，外經(jīng)2.07m）＝488KN
管道的綜合阻力F1
F1＝μπDL
考慮施工時(shí)實(shí)測管壁外周摩阻力值，在管壁外側(cè)同步注入觸變泥漿情況下，平均值均為4KN／m2，故μ取此值。
1.3洞口地基加固
在洞口圍護(hù)樁外圈增加一排水泥土攪拌樁，與圍護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，該排樁寬度比洞口寬度大3m，深度比洞口下沿深4m，施工方法與洞口水泥土攪拌樁類同。
2.施工技術(shù)
2.1頂進(jìn)施工
2.1.1 注漿減摩
在頂管頂進(jìn)過程中為使管壁外周形成的泥漿環(huán)始終起到支承土體和減阻作用，在中繼環(huán)和管道的適當(dāng)點(diǎn)位還必須進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，以補(bǔ)充在頂進(jìn)過程中的觸變泥漿損失量。一般壓漿量為管道外周環(huán)形空隙的1.5～2.0倍。要達(dá)到以上的效果，壓漿不僅要及時(shí)和適量，還必須在適當(dāng)?shù)膲毫ο掠蛇m當(dāng)?shù)狞c(diǎn)位和正確的方法向管外壓注。壓漿壓力應(yīng)根據(jù)管道深度H和土的天然重度γ而定，一般為2～3γH。
2.1.2注漿孔布置
注漿砼管的安排：在掘進(jìn)機(jī)頭后連續(xù)放4節(jié)有注漿孔的砼管子，然后隔2節(jié)管子放1節(jié)有注漿孔的管子，這樣放設(shè)4節(jié)帶注漿孔的管子后，每隔6節(jié)管子安放一節(jié)有注漿孔的管子，在中繼環(huán)前后各連續(xù)放3節(jié)管子。
每節(jié)帶注漿孔的管子設(shè)1個(gè)補(bǔ)漿斷面共4個(gè)注漿孔，均勻布置。帶孔管1個(gè)補(bǔ)漿斷面上的4孔為對稱布置，但安裝時(shí)不能將注漿孔按水平軸、豎垂軸這樣的狀態(tài)布置，左扭轉(zhuǎn)22.5°～40°，前后相鄰帶孔管上的注漿孔扭轉(zhuǎn)至孔位相差45°左右。
2.1.3泥漿施工
由于頂管機(jī)頭外周空隙是壓漿的主要部位，施工中采取同步注漿方式，即在機(jī)頭被頂進(jìn)過程中所有補(bǔ)漿管路關(guān)閉，只開通注漿管路，注漿量要根據(jù)機(jī)頭型式具體情況具體確定，主要以壓力控制，約為0.2～0.3MPa（太高的壓力會產(chǎn)生觸變泥漿向機(jī)頭前端泥土倉（泥水倉）內(nèi)串聚，使機(jī)頭段周圍泥土在泥漿液壓的作用下形成一定的空隙容納觸變泥漿。
在后續(xù)管道的四周泥漿套，由于可能產(chǎn)生的局部漏失，泥漿微粒滲入土體空隙內(nèi)，管壁的拖動(dòng)作用等原因，使局部泥漿套厚度變薄，甚至消失，難以始終起到支承土體和減阻的作用，就需要進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿。補(bǔ)漿按順序進(jìn)行，定量壓注每班不少于2次。
洞口注漿壓力和注漿量根據(jù)洞口止水裝置情況實(shí)際確定。
總之，施工中應(yīng)堅(jiān)持“先壓后頂、隨頂隨壓，及時(shí)補(bǔ)漿”的原則。
2.1.4泥漿置換
在頂管結(jié)束后，立即用純水泥漿置換膨潤土泥漿，水泥漿水灰比為0.4，置換量約為：
Ф1000管：0.12m3/m
Ф1650管：0.20m3/m
2.1.5排泥系統(tǒng)與棄土
泥水式盾構(gòu)排泥管與機(jī)頭輸泥泵出泥口口徑相同，管節(jié)接頭采用卡箍式活絡(luò)接頭，在中繼間處用高壓橡膠波紋管過渡，以適應(yīng)中繼間的伸縮。泥水輸送距離較遠(yuǎn)的頂管區(qū)段（＞150m）在工作井底增設(shè)一臺管道泵串聯(lián)在管道線路中接力輸送泥水提升至地面沉淀箱內(nèi)。論文參考網(wǎng)。
直徑較大（Ф1650管）的頂管，由于采用泥土平衡式機(jī)頭，頂管距離全長為71m，故本工程中間采用手推車將土從管道內(nèi)運(yùn)至工作井內(nèi)，再由起重機(jī)將手推車吊運(yùn)出井。
輸泥泵輸出的泥水被泵送到地面上的5只儲泥箱（每只容積8m3）內(nèi)，經(jīng)沉淀后（除泥漿被調(diào)配改良后返回到泥水倉繼續(xù)使用）的稠泥漿通過密封車外運(yùn)、小車運(yùn)出的土方，在工作井附近設(shè)土方臨時(shí)堆場，晚上用土方車外運(yùn)。
2.2管道接口施工
接口是頂管工程的關(guān)鍵部分，保證做好接口部分是頂管工程成敗的關(guān)鍵，因此對組成接口的每一部分都必須嚴(yán)格遵照有關(guān)規(guī)程的要求逐一分別嚴(yán)格制作。
2.3頂管機(jī)頭出洞與防旋措施
頂管機(jī)頭出洞的步驟是：機(jī)頭被主頂頂入洞口止水鋼橡護(hù)套內(nèi)，穿過內(nèi)襯砼墻，旋轉(zhuǎn)切刀切削洞前攪拌水泥土加固土體，主頂回縮，加裝砼管，主頂頂進(jìn)送機(jī)頭出洞進(jìn)入自然土層。
頂管機(jī)頭穿過加固土體后，正面即受到約0.12MPa以上的水土壓力，使頂進(jìn)機(jī)頭后退力約140KN，因此當(dāng)千斤頂縮回安裝管子之前必須作臨時(shí)支撐。機(jī)頭正面承受的140KN的退縮力需要頂入4節(jié)管子后產(chǎn)生的摩阻力才能被平衡掉，因此在出洞施工中必須按防退要求周密考慮安排施工。
4節(jié)管子頂入后不再安裝臨時(shí)支撐，但洞口附近管子由于管接縫受到地下水的壓力仍有被推出的可能。因此必須在靠洞口的管縫間安裝臨時(shí)連接鋼板，防止收回千斤頂后管子后退而使管縫脫開。
為了防止頂管機(jī)出洞時(shí)產(chǎn)生磕頭現(xiàn)象，應(yīng)在洞口下部制作一塊素砼托板。
當(dāng)頂管機(jī)頭開始切削攪拌水泥土體時(shí)，推進(jìn)速度應(yīng)較慢。因?yàn)闄C(jī)頭在一定的坡度上且土體面不平整等原因，開始切削的土體只是斷面的一部分，而且頂管機(jī)只靠機(jī)殼與導(dǎo)軌之間的摩擦力來承受切削的反力矩，如推進(jìn)速度過快，有可能刀盤不轉(zhuǎn)而機(jī)身轉(zhuǎn)，因此，設(shè)置防旋轉(zhuǎn)措施很有必要。
防旋措施之一就是在機(jī)身和洞口上各焊一環(huán)，之間用5t手拉葫蘆連接起來，用以承受頂管機(jī)切削的反力矩。
頂管機(jī)出洞的推進(jìn)過程是一個(gè)泥水平衡建立的過程（對泥水壓平衡機(jī)頭而言）。泥水機(jī)頭施工前，必須有一定粘度的、足夠量的泥水供應(yīng)，在泥漿槽里第一次準(zhǔn)備的泥漿量應(yīng)有5m3。
機(jī)頭在出洞段施工中，開始時(shí)由于處于水泥土加固區(qū)域，在不影響泥水系統(tǒng)正常輸送平衡條件下，切口水壓較低。論文參考網(wǎng)。當(dāng)機(jī)頭穿越加固區(qū)后，隨著頂進(jìn)距離增長，必須提高切口水壓達(dá)到正常控制狀態(tài)。
2.4機(jī)頭糾偏操作
頂進(jìn)糾偏普遍采用調(diào)整糾偏千斤頂?shù)木幗M操作，若管道偏左側(cè)千斤頂采用左伸縮方法，反之亦然。如同時(shí)有高程和方向偏差，先應(yīng)糾正偏差大的一面。頂進(jìn)中發(fā)生頂管機(jī)頭旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)采取措施防止偏轉(zhuǎn)擴(kuò)大，常用措施為改變切削刀盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和在管內(nèi)的相反方面增加壓重塊直至正常。
2.5頂管機(jī)頭進(jìn)洞段施工
2.5.1接收井準(zhǔn)備
接收井施工完成后，必須對洞內(nèi)的方位測量確認(rèn)，根據(jù)實(shí)際標(biāo)高安裝機(jī)頭接收基座，并配備拔提接收井洞口H型鋼的機(jī)械設(shè)備。論文參考網(wǎng)。
2.5.2機(jī)頭姿態(tài)的復(fù)測
頂管貫通前的測量是復(fù)合機(jī)頭所處的方位，確認(rèn)機(jī)頭狀態(tài)、評估機(jī)頭進(jìn)洞時(shí)的姿態(tài)和擬訂機(jī)頭進(jìn)洞的施工軸線及施工方案等的重要依據(jù)，必須使頂管機(jī)在此階段的施工中始終按預(yù)定的方案實(shí)施，以良好的姿態(tài)進(jìn)洞，正確無誤地座落到接收井的基座上。
2.5.3接收井洞口臨時(shí)支護(hù)
為了頂管機(jī)頭快速進(jìn)洞，又不致于出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)，擬將洞口H型鋼在機(jī)頭靠近接收井前便進(jìn)行拔提，讓出洞口位置，封內(nèi)襯洞口的磚砌體不拆，在洞口處砼內(nèi)側(cè)連同磚砌體采用16厚鋼板臨時(shí)封擋，并用鋼管水平支撐桿撐住，以抵抗機(jī)頭進(jìn)洞前洞口截面土體的水平推力。
2.5.4機(jī)頭進(jìn)洞
當(dāng)機(jī)頭接近洞內(nèi)時(shí)，保持好頂進(jìn)時(shí)的泥土壓力在0.1MPa左右，在距洞口磚墻前0.5m左右時(shí)，停止前進(jìn)，拆除內(nèi)側(cè)臨時(shí)封擋。當(dāng)封擋拆除后應(yīng)迅速、連續(xù)頂進(jìn)管節(jié)，盡可能縮短機(jī)頭進(jìn)洞時(shí)間，讓機(jī)頭破開封洞磚砌墻，在充水水囊的止水狀態(tài)下完成安全進(jìn)洞。
3.結(jié)束語
本工程采用頂管施工方法，大大加快了施工進(jìn)度，對施工沿線房屋和公用管線起到了很好的保護(hù)作用，基本沒有影響施工沿線居民的出行交通，也無噪音、粉塵污染，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【參考文獻(xiàn)】
[1]褚若升.大口徑供水鋼管頂管出洞施工技術(shù)[J].安徽建筑,2009,(01).
中圖分類號：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
引言
頂管技術(shù)是一種非開挖式的施工技術(shù)，與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比而言，給地面的活動(dòng)帶來的影響較小，如果施工控制嚴(yán)格的話，就可保證交通暢通無阻，人們正?；顒?dòng)，尤其是在穿越公路、建筑物等是就可減少沿線的拆遷工作量，節(jié)約時(shí)間與資金的投入，在一定程度上降低了工程造價(jià)，因此，頂管技術(shù)在市政污水管道的施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
一、頂管施工的特點(diǎn)
頂管法又稱作非開挖式的管道敷設(shè)技術(shù)，它并不需要一定的開挖面層，就可以穿越地面構(gòu)筑物及地下管線等的特點(diǎn)，與開挖敷設(shè)技術(shù)相比，將大量節(jié)省投資和工期。與此同時(shí)，由于施工面是由線縮成點(diǎn)，占地面積較??；噪音、震動(dòng)較低，不影響現(xiàn)有管線和構(gòu)筑物的正常使用，因此屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。施工方案應(yīng)注意的問題：
1、在開挖施工時(shí)，由于市政管道穿越市政各種建筑物，因此為避免不必要的麻煩，大多數(shù)都應(yīng)沿路鋪設(shè)。但是在非主干道、路邊不大影響交通的情況下可以采用明挖施工。
2、頂管施工，如果市政管道在跨路施工開挖時(shí)，可能會影響到交通，那么頂管施工是一種很好的可行性方案。頂管施工從考慮人員在管道內(nèi)施工作業(yè)考慮，管徑一般在0.8m以上。
二、頂管施工的前期準(zhǔn)備
1、現(xiàn)場的平面布置
平面的總體布置主要有自動(dòng)控制室、起重設(shè)備、拌漿棚及拌漿材料堆場、注漿系統(tǒng)、棄土坑的布置等。在進(jìn)行頂管施工之前井內(nèi)應(yīng)該安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等進(jìn)行頂進(jìn)的設(shè)備，在工作井的邊側(cè)應(yīng)該設(shè)置下井扶梯。
2、頂管機(jī)進(jìn)、出洞處以及后靠土體加固
為了保證頂管機(jī)出洞的安全性，就需要對后靠土體和進(jìn)、出洞區(qū)域土體進(jìn)行相應(yīng)的加固，而加固的方法主要有以下幾種（1）高壓旋噴樁加固混凝土后背墻；（2）堆土反壓法。為了防止頂管機(jī)進(jìn)以及出預(yù)留洞發(fā)生泥水流失，且在頂進(jìn)的過程中壓注的觸變泥漿不會流失，則必須在工作井的洞口安裝止水裝置，以保證工程順利實(shí)施。
3、頂管施工主要設(shè)備
頂管管道通常在淤泥質(zhì)的砂和粘土層中進(jìn)行頂進(jìn)，在施工現(xiàn)場無法采用明溝開挖埋管施工而管道沿線又無其它建筑物基礎(chǔ)的時(shí)候就應(yīng)該采用頂管管道，管道的直徑最好大于800mm。在此前提下，應(yīng)根據(jù)管道材料、管徑的大小、土體摩阻力計(jì)算頂進(jìn)機(jī)具和千斤頂?shù)拇笮€(gè)數(shù)和反力墻、起重設(shè)備。
4、機(jī)械設(shè)備的交班檢查
在進(jìn)行管道的頂進(jìn)之前，機(jī)械工人就需要進(jìn)行交接班得相關(guān)手續(xù)，將在機(jī)器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況的有關(guān)記錄表交給下一個(gè)班組的機(jī)械工以便其在下一道工序中的記錄，并需要進(jìn)行口頭的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的交班，剛上班的機(jī)械工需要對控制臺、各個(gè)泥漿泵、管道、測量系統(tǒng)、工具頭等進(jìn)行例行檢查。
三、頂管技術(shù)施工措施
1、止水圈
就泥水平衡式的頂管機(jī)而言，在頂管機(jī)通過洞口進(jìn)入土體的過程中，如果頂管機(jī)與建筑空隙的止水密封性能不好的話，不僅會使開挖面的土體失去平衡，而且極易導(dǎo)致泥水的流失，從而造成頂管機(jī)周圍的土體損失，引起嚴(yán)重的洞口土體的塌方，因此為避免上述情況的發(fā)生就必須在洞口設(shè)置密封性能好的止水圈。
止水圈主要是由壓環(huán)、壓板以及橡膠圈組成，止水圈的安裝首先應(yīng)該打好膨脹螺絲，緊接著將橡膠圈牢牢地套在膨脹螺絲上，然后將壓環(huán)壓在橡膠圈的上面，最后一步就是將壓板壓在壓環(huán)上后上緊螺絲即可。一般情況下壓板需要有36塊，可以沿徑在50mm內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，這樣就可以控制橡膠圈的壓緊程度。
2、材料
通常，材料都選用粘土及膨潤土等材料來制作成泥漿液體。若采用膨潤土制成的材料，其泥漿濃度應(yīng)該保持在5-15%，必須使膨潤土泥漿隨頂管機(jī)慢慢向前移動(dòng)，形成連續(xù)的環(huán)狀漿套。出洞的時(shí)候，在洞口土體較穩(wěn)定的情況下，可以降低材料的濃度，在離洞口大約有6m的時(shí)候，就選擇清水把泥水壓力降到最低點(diǎn)，以免由于正面的土壓力減小，因?yàn)檫^大的泥水壓力會使洞口的土體發(fā)生擾動(dòng)。
3、注漿減阻
在頂管的施工過程中有一個(gè)非常重要的技術(shù)措施，即注漿減阻。該技術(shù)主要是通過壓注觸變泥漿來填充管道周圍留有的空隙，使之形成一道泥漿保護(hù)套，從而起到支撐地層、減少地面沉降以及減少頂進(jìn)阻力的作用。注漿減阻的措施適用于長距離的頂管施工。
4、校正頂進(jìn)偏差
在頂進(jìn)的過程中常常會出現(xiàn)10mm左右的管位偏差，此時(shí)就應(yīng)立即進(jìn)行校正。糾偏校正要緩慢的進(jìn)行，使管子逐漸復(fù)位，不能猛糾硬調(diào)。若在施工過程中同時(shí)存在高程和方向偏差，就應(yīng)先糾正偏差大的。糾偏時(shí)應(yīng)該做到在頂進(jìn)中采用小角度逐步進(jìn)行，勤調(diào)微糾。如果頂管機(jī)頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)，就可在管內(nèi)相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉(zhuǎn)糾正力矩。
5、挖土校正法
當(dāng)頂進(jìn)的偏差值10～20mm時(shí)就應(yīng)該采用挖土校正法。在管子偏向設(shè)計(jì)中心左側(cè)的時(shí)候，就可以在管子的中心右側(cè)進(jìn)行適當(dāng)?shù)某?，而在偏向管子中心—?cè)的地方可不挖或者留臺，使管子在繼續(xù)頂進(jìn)中，逐漸校正到設(shè)計(jì)的位置。
6、頂木校正法：如果偏差較大或采用挖土校正無效的時(shí)候，就要采用圓木或者方木，將其一端頂在管子偏向一側(cè)的內(nèi)管壁上，而另一端則支撐在墊有木板的管前土層上，同時(shí)開動(dòng)千斤頂，充分利用頂木產(chǎn)生的分力，將管子的位置進(jìn)行校正。
四、頂管井
1、頂管井開挖注意事項(xiàng)
（1）每個(gè)頂管井采用一臺抓斗挖土機(jī)進(jìn)行作業(yè)。
（2）開挖的時(shí)候必須預(yù)留相應(yīng)的土方進(jìn)行人工開挖，以避免基底土壤受到干擾發(fā)生移動(dòng)。
（3）在開挖過程中如果發(fā)現(xiàn)地址情況異?；蚺c設(shè)計(jì)圖紙的不相符時(shí)，應(yīng)該立即向監(jiān)理工程師及設(shè)計(jì)單位匯報(bào)等待處理。
（4）開挖時(shí)要隨時(shí)保持警惕，及時(shí)對開挖尺寸和土體質(zhì)量進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行邊坡的整修、夯實(shí)。
（5）基坑的底部應(yīng)該沿著四周設(shè)置2%坡度的排水溝，四角設(shè)置集水坑，集水坑的深度要比四周的溝深500mm，并且應(yīng)及時(shí)將集水坑內(nèi)的水排入下水道。
（6）由于夏秋季節(jié)雨水期較多，因此就應(yīng)該及時(shí)做好防雨的準(zhǔn)備，避免雨水沖刷邊坡及侵蝕基底的土壤。
2、頂管井的施工
當(dāng)土方開挖完成后就可以對頂管井進(jìn)行施工了，其施工主要涉及到鋼筋工程、模板工程以及混凝土工程,在此主要介紹頂管井施工的要點(diǎn)。就鋼筋工程而言，在遇到洞口及相鄰墩墻時(shí)必須按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行加強(qiáng)處理，構(gòu)件受拉區(qū)的同一截面鋼筋接頭的數(shù)量不能超過鋼筋總數(shù)的50%，接頭之間應(yīng)該相互的錯(cuò)開，間距大于鋼筋直徑的35-40倍，并且接頭和相鄰鋼筋之間的凈間距應(yīng)該大于混凝土骨料的最大粒徑。而模板工程則采用鋼管扣件進(jìn)行支撐，模板的設(shè)計(jì)、制作、安裝則必須按照混凝土的澆筑和振搗要求進(jìn)行作業(yè)。模板之間的接縫應(yīng)該平整嚴(yán)密，保證在澆筑混凝土?xí)r不漏漿。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度是就可拆模,應(yīng)該遵循這樣的原則：先支的后拆，后支的先拆，非承重的先拆，承重的后拆。在澆筑混凝土井壁時(shí)，應(yīng)該從兩邊向中間逐漸澆筑的順序進(jìn)行作業(yè)，以防止模板吸水膨脹，造成壁板彎曲變形。
結(jié)束語
綜上所述，就是頂管技術(shù)在市政道路污水管道中的應(yīng)用。當(dāng)然就目前而言該技術(shù)還不是很完善，相信隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展步伐的不斷加速，頂管的施工技術(shù)一定會達(dá)到巔峰。
參考文獻(xiàn)：
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[2]任鳳鳴、袁兵，頂管技術(shù)在城市環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，（01）
中圖分類號:TU992文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2010)01-0141-02
沉管的發(fā)生和造成的危害在同行業(yè)中早已形成共識,沉管已成為一種災(zāi)害。由于受技術(shù)條件的限制,以往發(fā)生沉管,一般都是采取開槽翻挖,重新敷設(shè)管道。隨著城市交通的逐漸擁擠,傳統(tǒng)的開挖技術(shù)的應(yīng)用也開始受到了限制,采用非開挖技術(shù)搶修沉管倍受青睞,新材料、新工藝的引進(jìn),使沉管搶修傳統(tǒng)的“開膛破肚”技術(shù)受到挑戰(zhàn)?！胺情_挖技術(shù)”,既降低成本,又便利交通,使傳統(tǒng)的開挖技術(shù)望塵莫及。
本論文主要討論非開挖技術(shù)在排水工程中的應(yīng)用,其施工工藝及應(yīng)該注意的問題,對于進(jìn)一步提高非開挖技術(shù)在排水工程中的應(yīng)用水平是非常有意義的。
一、常用的非開挖技術(shù)施工分析
(一)頂管法
頂管施工法是最早用在排水工程施工中的一種非開挖施工方法。最初,頂管施工法主要用于跨越孔施工時(shí)頂進(jìn)鋼套管,隨著技術(shù)的改進(jìn),頂管法也可用于無套管情況下頂進(jìn)永久性的公用管道,主要是重力管道。當(dāng)前,頂管法應(yīng)該最為普遍的是采用水平定向鉆頭實(shí)施的頂管作業(yè)技術(shù)。
1.頂管法施工技術(shù)。頂管法又稱為非開挖管道敷設(shè)技術(shù),它具有不需要開挖面層,就能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線及公路、鐵路、河道的特點(diǎn),相比開挖敷設(shè)技術(shù),投資和工期將大大節(jié)省。同時(shí),頂管施工技術(shù)可以降低噪音,減少粉塵,減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。簡單來說,頂管施工就是借助于管頂油缸以及中繼間的頂進(jìn)力,把工具管或頂管掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直頂進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起。與此同時(shí),把緊隨在工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩個(gè)工作坑之間。概括起來,頂管施工技術(shù)具有幾大方面的優(yōu)點(diǎn):(1)施工面由線縮成點(diǎn),占地面積小;(2)地面活動(dòng)不受施工影響,對交通干擾小;(3)噪音和震動(dòng)低,城市中施工對居民生活環(huán)境干擾小,不影響現(xiàn)有管線及構(gòu)筑物的使用;(4)可以在很深的地下或水下敷設(shè)管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量,降低工程造價(jià)。其主要缺點(diǎn)是施工技術(shù)難度較高,需要詳細(xì)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘探資料。
2.水平定向鉆進(jìn)非開挖施工技術(shù)。水平定向鉆機(jī)施工工藝順序是:現(xiàn)場勘察鉆進(jìn)軌跡設(shè)計(jì)鉆進(jìn)先導(dǎo)孔擴(kuò)孔回拖鋪管。
這里需要強(qiáng)調(diào)的是,采用水平定向鉆進(jìn)非開挖技術(shù),可以提高施工的效率和質(zhì)量,同時(shí)避免了交通的高峰擁堵,但是,鉆進(jìn)結(jié)束后,應(yīng)當(dāng)根據(jù)鋪管直徑及種類的不同,換上不同的回?cái)U(kuò)鉆頭和旋轉(zhuǎn)接頭,然后在旋轉(zhuǎn)接頭后接上回拖鉆桿一次或多次回?cái)U(kuò),直至達(dá)到所需孔徑。擴(kuò)孔的目的主要是為了減小拉管時(shí)的擴(kuò)孔工作量。對直徑較小的管線可不進(jìn)行專門的擴(kuò)孔鉆進(jìn),而是在擴(kuò)孔的同時(shí)將待鋪設(shè)的管線拉入;對直徑較大的管線,可進(jìn)行多次擴(kuò)孔鉆進(jìn),使鉆孔直徑逐漸擴(kuò)大,在擴(kuò)孔鉆進(jìn)時(shí),同步拉入鉆桿。
(二)頂桿法
頂桿法是利用小直徑桿完成的非開挖鋪管技術(shù),它的最大特點(diǎn)在于該方法簡單易行,占地少,施工成本較低;另一方面需要注意的是,頂桿法主要是利用小直徑完成的非開挖技術(shù),因此它只適合于在土層中鋪設(shè)小直徑和短距離的水平管線,一般用來鋪設(shè)直徑200mm以下、一次鋪管長度20m以內(nèi)的各種管線。該方法適合在工程量較小的非開挖鋪管工程中應(yīng)用。
二、非開挖技術(shù)在排水工程中的應(yīng)用分析
(一)工程背景介紹
楊浦區(qū)位于上海市中心的東北部,地處黃浦江下游西、北岸,黃浦江的支流楊樹浦港縱貫區(qū)域南北,楊浦區(qū)由此得名。國和路是楊浦區(qū)東西向的主干道,自2005年以來,在國和路有路面沉降現(xiàn)象發(fā)生,有關(guān)部門對該路面進(jìn)行了修復(fù)。但由于無法對雨、污水管道進(jìn)行處理,管道外水土繼續(xù)從脫開、錯(cuò)位的管縫間流失,圍土也在不斷松散,地面的不均勻沉降范圍不斷增加。上述分析說明該管道地基松散,基礎(chǔ)不堅(jiān)固,管道接縫的脫開、錯(cuò)位,地下水土的涌入,管道圍土的不斷流失及道路車輛動(dòng)載的不斷沖擊,這一系列現(xiàn)象都是互相關(guān)聯(lián)的,且隨著時(shí)間的推移會產(chǎn)生惡性循環(huán)。如果不及時(shí)采取有效的技術(shù)處理措施制止其繼續(xù)惡性發(fā)展的勢頭,將會直接影響國和路的交通安全及該路段雨、污水管的正常運(yùn)行。
經(jīng)潛水調(diào)查發(fā)現(xiàn):該路段的雨水管和污水管道都有不同程度的損壞。污水Φ300污水管己經(jīng)嚴(yán)重堵塞,Φ100、Φ800雨水管內(nèi)有裂縫,管內(nèi)土體流失嚴(yán)重。為了保證國和路的交通安全及暢通,徹底修復(fù)雨、污水管道,上海市排水處、楊浦水政管理所組織有關(guān)專家分析論證,決定對Φ300污水管采用開槽埋管,原Φ300污水管拆除后排設(shè)Φ300 UPVC管,為保證交通的正常通行,采用非開挖技術(shù),直接鋪設(shè)新排水管道,并對原損壞的部分管道進(jìn)行修復(fù)。結(jié)合工程的實(shí)際情況,非開挖技術(shù)選用水平定向鉆進(jìn)施工作業(yè)。
(二)施工過程及工藝分析
1.進(jìn)場前的準(zhǔn)備工作。進(jìn)場前的準(zhǔn)備工作,主要是要完成該路段的地下管線施工分布圖,并完成現(xiàn)場施工的方案設(shè)計(jì),施工機(jī)具要安裝到位,并著手開始進(jìn)入施工環(huán)節(jié)。
2.鉆機(jī)的進(jìn)場及其放置:根據(jù)現(xiàn)場情況及設(shè)計(jì)的鉆孔曲線在現(xiàn)場確定出了鉆進(jìn)中心線;為使鉆機(jī)的位置滿足方案設(shè)計(jì)曲線要求,即滿足所鋪設(shè)管線的允許曲率半徑要求。
3.泥漿混配。由于該路段地下為中強(qiáng)風(fēng)化泥巖,除加入化學(xué)泥漿及膨潤土等原料外,還需加入劑、派克添加劑,計(jì)算泥漿理論用量約60m3。
4.導(dǎo)向鉆進(jìn)。導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)是非開挖鋪管施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了保證先導(dǎo)孔的成孔質(zhì)量,先導(dǎo)孔鉆頭選用適用于質(zhì)地較為堅(jiān)硬的地層和軟質(zhì)巖石層的斜面巖石鉆頭;同時(shí),鉆機(jī)調(diào)整好位置后,安裝導(dǎo)向鉆頭,標(biāo)定控向儀,調(diào)整好入土角度,按照設(shè)計(jì)曲線開始導(dǎo)向鉆進(jìn)。另一方面,在實(shí)際施工時(shí)應(yīng)該根據(jù)地層的變化,及時(shí)調(diào)整鉆壓、泥漿配量以及泵送量,順利完成導(dǎo)向孔的施工。
5.孔洞回?cái)U(kuò)。因?yàn)閹r質(zhì)較硬為提高擴(kuò)孔效率,加快施工進(jìn)度擬采用Ф250、Ф550、Ф750回?cái)U(kuò)器分三級進(jìn)行切擴(kuò),然后用Ф650回?cái)U(kuò)器擠擴(kuò)、清孔。實(shí)際施工中,導(dǎo)向孔鉆通后,用回?cái)U(kuò)器進(jìn)行擴(kuò)孔,按照鉆桿-回?cái)U(kuò)器-DCD接頭-鉆桿順序連接好后,試驗(yàn)?zāi)酀{,檢查水嘴,然后開始回?cái)U(kuò)。
6.管線回拖。為避免管線在鉆孔中卡住,回拖一般要一次完成,但本工程中實(shí)際拖管長度有80m,受到道路實(shí)際寬度及交通管制的限制,僅能安放不大于45m長的管道,同時(shí),考慮到鉆孔基本上都處于中強(qiáng)風(fēng)化泥巖中,孔形保持較好,而且已進(jìn)行多次擠擴(kuò)和清孔,采用了一個(gè)接口兩次回拖,每段管道長40m?；赝瞎艿狼?對檢驗(yàn)合格的燃?xì)夤艿啦捎昧送獍胧?以免其防腐層遭到破壞。管道就位后,在擠擴(kuò)器引導(dǎo)下,回拖敷設(shè)管道管線施工,順利完成。
通過上述的施工工序,及時(shí)、順利的完成了該路段的雨、污水管鋪設(shè)及修復(fù)問題。
三、結(jié)語
我國從事非開挖鋪管施工的單位(公司)目前約有40家。目前全國擁有各型鋪管機(jī)(含進(jìn)口的)100臺左右,并且多數(shù)集中在上海、天津、北京等大城市?，F(xiàn)在國內(nèi)已能施工穿越黃河、海河、黃浦江等大直徑、長距離油氣管道。但和世界發(fā)達(dá)國家相比,尚處于發(fā)展初始階段。隨著我國城市、交通、電信、油氣管道等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),包括西部大開發(fā)和西氣東輸?shù)裙こ痰膯?dòng),加上國家環(huán)保立法的完善,非開挖技術(shù)在我國的市場容量十分寬廣,均有待有志者的努力與開拓。
參考文獻(xiàn)
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